一种含高抗性淀粉的即食锥栗及其制备方法

摘要

本发明公开了一种含高抗性淀粉的即食锥栗及其制备方法，包括切口、浸水处理、微波处理、包装的步骤，其中，浸水处理的最佳时间为13.2h；微波处理的最佳输出功率为480W，微波时间为3.80min，在此条件下，所得即食锥栗中抗性淀粉含量可达2.30~4.41g/100g，比未经处理的锥栗产品有显著提高。经本发明浸水、微波步骤处理后的即食锥栗在外观、香气、滋味、质地等各方面都有明显改善，且抗性淀粉含量高，具有较高营养价值。

说明书

技术领域

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种含高抗性淀粉的即食锥栗及其制备方法。

背景技术

锥栗（Castanea henryi）别名尖栗、箭栗，属壳斗科栗属淀粉植物，锥栗种仁味甜可食，淀粉含量达60%~70%，并含有较丰富的蛋白质、脂肪、纤维、维生素C及Ca、K、Mg、Mn等矿质元素。近年来，随着人们生活水平的不断提高，人们对具有保健功能的食品更加重视，而抗性淀粉作为一种低热量、高膳食纤维含量的功能食品成分，其具有类似膳食纤维的生理功能，在饮食中增加抗性淀粉的摄入，对糖尿病、心血管疾病及肥胖症患者都有很大的健康益处，且其具有来源广泛、制备工艺简单、口感好等优点，可为人们提供新的功能性产品。

微波辐照对淀粉的作用主要是利用微波辐照下介质发生的热效应和电磁效应对淀粉进行改性。而利用微波法处理锥栗，其加热效率高、渗透性强，可使热量在淀粉内部均匀分布。经微波处理过的抗性淀粉比容积大、溶胀性低、糊化温度高、反应活性大、对酶敏感性强。本发明采用浸水和微波处理，通过控制浸水时间、微波处理时间和微波输出功率，得到一种抗性淀粉含量高的即食锥栗产品，其具有即食食品具有快捷、安全、方便的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含高抗性淀粉的即食锥栗及其制备方法，其采用浸水处理和微波处理得到一种抗性淀粉含量高的即食锥栗，且其在外观、香气、滋味、质地等各方面都比现有产品有明显改善，具有较好的市场前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含高抗性淀粉的即食锥栗，其制备方法具体包括如下步骤：

1）切口：在洗净的新鲜锥栗壳体上切一个深度2-3mm，长度1cm的口子，以防止微波处理时锥栗爆开产生危险；

2）浸水处理：将切口后的锥栗放入水中浸泡处理10-15h；

3）微波处理：将浸水后的锥栗进行微波处理，微波输出功率为450-500W，微波时间为3-4min；

4）包装：将微波处理后的锥栗脱壳、真空包装制得成品。

步骤2）浸水处理的时间优选13.2h；

步骤3）微波处理的输出功率优选480W，微波时间优选3.80min。

微波处理对所制备即食锥栗的品质有较大影响，这是由于微波处理时间过短，则锥栗熟化程度不足，而随着微波处理时间的增加，锥栗内部的中心温度迅速升高，导致水分迅速蒸发，锥栗的完熟度增大，其达到最高值后，继续微波处理导致即食锥栗焦化，从而改变锥栗的色香味。同时，抗性淀粉的形成主要与直链淀粉的结晶有关，而微波辐射会影响直链淀粉的结晶行为，这是由于抗性淀粉主要由老化的短直链淀粉之间通过氢键相互结合而成，在微波处理过程中，淀粉分子在微波场中发生旋转，分子间相互碰撞和摩擦，使分子发生结构变化并分解产生短直链淀粉，而通过冷却时的老化过程可以使相邻的短直链淀粉之间以氢键结合，从而能够有效地增加抗性淀粉的含量。因此，在一定范围内处理时间的增长可以增加抗性淀粉的含量，但是当处理时间过长、温度过高，短直链淀粉分子会继续分解产生大量小的短链分子，同时微波辐射的能量能够一定程度的破坏氢键，反而降低抗性淀粉的生成量。

另一方面，物质对微波的吸收能力主要由介电常数和损耗正切来决定。在一般情况下，物质的含水量越大，其介电损耗也越大，有利于加大微波的加热效率，因此，将锥栗进行浸水处理能够在短时间内达到灭酶和促进淀粉糊化的目的并保护锥栗的营养成分，从而提高即食锥栗的色香味；而浸水时间可通过改变锥栗的含水量和水分活度对微波的加热效率产生影响。

本发明通过单因素实验确定各因素对含高抗性淀粉即食锥栗制备工艺的影响规律，并采用响应面分析法对各因素的最佳水平范围及其交互作用进行研究和探讨，建立了预测微波法研制高抗性淀粉即食锥栗工艺的二次多项式数学模型，最终确定浸水处理的最佳时间为13.2h；微波处理的最佳输出功率为480W，微波时间为3.80min，在此条件下，所得即食锥栗中抗性淀粉含量可达2.30~4.41g/100g，比未经处理的锥栗产品（抗性淀粉含量约0.26g/100g）有显著提高。按本发明方法处理后的即食锥栗在外观、香气、滋味、质地等各方面都有明显改善，且抗性淀粉含量高，具有较高营养价值。

附图说明

图1为微波功率和微波时间对总体评价影响的响应面图。

图2为微波功率和浸水时间对总体评价影响的响应面图。

图3为微波时间和浸水时间对总体评价影响的响应面图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

1. 试验方法

将新鲜锥栗洗净后，用刀子在锥栗壳体上切一个深度2-3mm，长度1cm的口子，以防止微波处理时锥栗爆开产生危险；然后将切口后的锥栗放入水中浸泡；将浸水后的锥栗进行微波处理后去壳，进行后续检测。

本实验中微波输出最大功率为800W，由于仪器本身操作性能，输出功率以10%为梯度减小，文中微波输出功率以最大功率的百分数表示。

1.1 即食锥栗的检测

1.1.1 水分含量及水分活度

称取一定质量脱壳后的锥栗，切成厚度为2mm的片状，进行水分含量和水分活度的检测。

1.1.2 抗性淀粉测定

称取一定质量脱壳后的锥栗切成厚度为5mm的片状，经干燥后磨粉并过0.074mm目筛，然后进行抗性淀粉含量测定。抗性淀粉含量的测定根据美国分析化学家学会推荐的AOAC2002.02标准方法，采用爱尔兰Megazyme公司出品抗性淀粉分析试剂盒测定抗性淀粉含量。

1.2 单因素试验

在浸水时间0h、6h、12h、18h、24h、30h，微波输出功率为800W的80%、70%、60%、50%、40%、30%，微波处理时间2.5 min、3.0 min、3.5 min、4min、4.5 min、5.0min条件下，分别探讨微波输出功率、微波处理时间、浸水时间对锥栗抗性淀粉含量，水分含量、水分活度及质构的影响。

1.3 响应面优化试验设计

根据单因素试验结果，采用中心组合试验设计，选取微波输出功率、微波处理时间、浸水时间3个影响因子，以总体评价为考察指标，进行响应面分析试验，试验设计表见表1。

表1 响应面试验因素水平表

1.4 品质评价

1.4.1 浸水处理对即食锥栗品质的影响

分别从外观、香气、滋味、形态等方面对在相同条件下经浸水处理与不经浸水处理的脱壳锥栗品质进行对比。

1.4.2 不同加工方法对即食锥栗品质的影响

分别从外观、香气、滋味、形态等方面对经浸水-微波加工、糖炒加工、水煮加工及市面售卖的袋装脱壳锥栗品质进行对比。

2. 结果与分析

2.1 响应面法优化微波研制即食锥栗

2.1.1 响应面试验设计及其总体评价的测定

利用Design-Expert8.0.6软件，根据Box-behnken中心组合设计原理，在单因素试验的基础之上，选取微波功率、微波时间、浸水时间3个因素所确定的水平范围，以总体评价为响应值，对以上工艺参数进行响应面分析，优化制备工艺，具体试验设计及测量结果见表2。

表2 响应面试验设计及总体评价测定结果

2.1.2 回归模型与方差分析

利用Design-Expert8.0软件对表2中17组实验数据进行多元回归拟合，总体评价的数学回归模型如下：

总体评价=9.50-0.75×A-1.32×B＋0.73×C-0.18×A×B-0.68×A×C＋0.13×B×C-2.61×A2-1.46×B2-1.91×C2

模型利用Design-Expert8.0.6软件的ANOVA分析响应面的回归参数，其结果见表3。

表3 回归模型方差分析结果

由表3可知拟合模型p<0.01，说明回归模型极显著。模型中的A、B、C、A²、B²、C²极显著（p<0.01），AC显著（P<0.05），该方程的失拟项p>0.05，说明模型的拟合度良好，试验无其他影响因素。由表3方差分析可得，各因素对总体评价的影响大小不同，主次顺序为B>A>C。

2.1.3 响应面分析及工艺条件优化

利用Design-Expert8.0.6软件分析因素交互作用响应图面，对任意两个因素交互影响总体评价进行分析与评价。由图1~3可以看出，微波处理时间对即食锥栗总体评价的影响最为显著，表现为曲面较陡，微波功率次之，浸水时间影响最小，其表面比较平滑，这与回归分析结果吻合。

由图1和图3可以看出，当微波输出功率和浸水时间一定时，总体评价随着微波处理时间延长而升高，达到最高值后开始明显下降，这说明微波处理时间会对即食锥栗的总体评价产生较大的影响。通过检测，没有经过微波处理的锥栗抗性淀粉含量为1.8g/100g，而经微波处理的锥栗其抗性淀粉含量明显上升，可达4.41g/100g。

由图2可以看出，浸水时间会对即食锥栗产生很大影响，当微波功率一定时，即食锥栗随着浸水时间的增长，总体评价迅速上升，而随着浸水时间继续增加，其总体评价不再出现明显的改变，说明当锥栗的水分含量达到一定的饱和度时，浸水时间的增加不会明显改变锥栗的水分含量，此时，浸水时间对锥栗的总体评价影响程度也较小。

2.1.4最优制备工艺的确定

利用Design-Expert8.0.6软件的优化功能对模型进行优化，得出通过微波和干燥处理制备含高抗性淀粉的即食锥栗最优工艺为：微波输出功率为最大功率的58.45%，微波时间为3.78min，浸水时间为13.21h，在此条件下即食锥栗的总体评价为9.9。

2.1.5验证试验

考虑到实际实验操作条件，将最有工艺条件修改为：微波输出功率为最大功率的60%，即480W，微波时间为3.80min，浸水时间为13.20h，在此条件下进行3次平行试验，在此条件下微波法研制高抗性淀粉即食锥栗工艺的总体评价为9.8，与理论值相比其相对误差约为1.0%，由此可见，使用响应面法所得的优化工艺条件准确可靠，具有实际应用价值。

2.2 品质评价结果

2.2.1 浸水处理对即食锥栗品质的影响

分别对在相同条件下经浸水处理与不经浸水处理的脱壳锥栗品质进行对比，其结果见表4。

表4 浸水处理对即食锥栗品质的影响结果

2.2.2 不同加工方法对即食锥栗品质的影响

分别对经浸水-微波加工、糖炒加工、水煮加工及市面售卖的袋装脱壳锥栗品质进行对比，结果见表5。

表5不同加工方法对即食锥栗品质的影响结果

2.3 结论

通过单因素实验确定各因素对微波法研制高抗性淀粉即食锥栗工艺的影响规律，并采用响应面分析法对各因素的最佳水平范围及其交互作用进行研究和探讨，建立了预测微波法研制高抗性淀粉即食锥栗工艺的二次多项式数学模型。

通过实验得出影响因素的主次顺序为：微波处理时间>微波输出功率>浸水时间，并得到最佳工艺参数为微波输出功率480W，微波时间为3.80min，浸水时间为13.20h，在此条件下即食锥栗的总体评价为9.8，与模型预测值吻合。由此建立的模型合理可靠，拟合度良好。

在此加工条件下制得的即食锥栗香气浓郁、口感细腻绵软、余味甜绵长久、脱壳后结构完整，与现有技术加工的即食锥栗相比，品质有明显提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。